蔗糖水解反应速率常数测定毛锦平.doc

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1、学号：8成绩：基础物理化学实验报告实验名称：蔗糖水解反应速率常数测定应化师范班级02组号实验人姓名：毛锦平同组人姓名：刘兴旺刘奇玲指导老师：李旭老师实验日期：2012-10-19湘南学院化学与生命科学系一、实验目的1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期；2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、了解旋光仪的基本原理,掌握旋光仪的正确使用方法。最重要是掌握旋光仪的校正方法和实验数据的作图处理方法二、主要实验原理，实验所用定律、公式以及有关文献数据：C12H22O11（蔗糖）+H2O→C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6（果糖）由于蔗糖液较稀，水是大量的，反应

2、达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应），表示为:半衰期为C12H22O11（蔗糖）+H2O→C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6（果糖）反应时间t=0时,旋光度    α0=K反c0反应时间t=t时,旋光度αt=K反c+K生（c0-c）反应时间t=∞时, 旋光度 α∞=K生c0联立求解以上三式可得到以下直线方程：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)以ln(αt-α∞)对t作图得一直线，由直线斜率可求得反应

3、速率常数k。三、实验仪器及试剂（记录所用仪器型号、药品规格和溶液浓度）旋光仪（1台）超级恒温槽（1套）秒表（1个）量筒（50cm3）（1个）移液管（50cm3）（2支）洗耳球（1个）洗瓶（250cm3）（1个）蔗糖（分析纯）4.0mol·dm-3HCl溶液四、实验步骤1.调试恒温槽55℃±0.1℃2.校正旋光仪的零点：用蒸馏水将旋光管洗净并注满，调整旋光度数值旋钮，使仪器二分视场颜色一致，读取旋光度数值，做零点3.溶液的配制：用台秤称量12.5g蔗糖溶于50mＬ水中，配制成20%的蔗糖溶液。4.旋光度at的测定：将旋光管放入旋光仪中，测量不同水解时刻溶液旋光度at的值

4、，每隔2分钟读一次数，测８次，之后四分钟读一次，五分钟读五次，十五分钟读一次（共一十五组数据）。或使旋光度为负值为止。5.将剩余样品倒入锥型瓶中，在55℃水中加热一个小时，冷却至室温后，测量旋光度a∞。五、实验数据及数据处理时间t/min246810121416αt/(°)+15.25+14.25+13.10+12.10+11.10+10.15+9.25+8.70(αt-α∞)/(°)+17.65+16.65+15.50+14.70+13.50+12.55+11.65+11.10ln{(αt-α∞)/(°)}2.87072.81242.74082.67412.6026

5、2.52972.45532.4070时间t/min20253035404560∞αt/(°)+8.35+5.30+3.95+2.30+1.35+0.40-1.60-2.40(αt-α∞)/(°)+10.75+7.70+6.35+4.70+3.75+2.80+0.8ln{(αt-α∞)/(°)}2.37492.04121.84841.54761.32181.0296-0.2231以ln（at-a∞）对t作图,并由直线的斜率求出反应速率常数k2012/10/2518:59"/Graph2"()]LinearRegressionforData1_C:Y=A+B*XParam

6、eterValueError------------------------------------------------------------A3.133890.07378B-0.048850.0027由图可知，斜率为-0.04885.所以k值为0.04885min-1由k值计算该反应的半衰期。t六、结论半衰期为856.560s七、思考题1、本实验中所测定的旋光度αt为什么可以不需进行零点校正？答：因为αt，α∞是在同一台仪器上测量，而结果是以ln(αt－α∞)对t作图求得的。2、为什么配置蔗糖溶液可用粗天平称量？答：因为该反应为一级反应，反应其实浓度不影响反应

7、速率常数八、注意事项1、旋光管中不能有气泡。2、旋光管管盖只要旋至不漏水即可。过紧了，旋钮会造成损坏，或因玻片受力产生产力而致使有一定的假旋光。3、实验完毕后，用蒸馏水洗净旋光管，并擦干外壁，以防止金属部件被腐蚀。